離子色譜法測定電廠水中的有機酸和無機陰離子

高子色譜法測定電廠水中的有機酸和無機陰高子張勤;吳濤;劉春紅【摘要】建立離子色譜梯度淋洗抑制電導(dǎo)法測定電廠水中有機酸和無機陰離子的方法。選用IonPacAG11-HC(50mmx4mm)陰離子保護柱和lonPacAS11-HC(250mmx4mm)陰離子分析柱對樣品進行分離，以氫氧化鉀溶液梯度淋洗，自再生抑制電導(dǎo)檢測器檢測，同時測定電廠水中的有機酸和無機陰離子。F-,CI-,NO2-,Br-,NO3-的線性范圍為0.005-2mg/L,CH3COO-,HCOO-,SO42-,PO43-的線性范圍為0.01~5mg/L，各組分線性相關(guān)系數(shù)為0.9989~0.9993,檢出限為0.122~0.989ng/mL,測定結(jié)果的相對標準偏差小于2.0%(n=7)，樣品加標平均回收率為97.9%~101.7%。該方法操作簡便，實用性強，可以用于電廠水中有機酸和無機陰離子的檢測。%Amethodforthesimultaneousdeterminationoforganicacidsandinorganicanionsinpowerplantwaterbyionchromatographywithgradientelutionandconductivitydetectionwasestablished.ThechromatographicseparationwasperformedonAG11-HC(50mmx4mm)guardcolumnandIonPacAS11-HC(250mmx4mm)analyticalcolumnbyusingpotassiumhydroxidesolutionaseluentwithaself-regenerationsuppressor.Organicacidsandinorganicanioninsinpowerplantwaterweredetected.Thelinearrangewas0.005-2mg/LforF-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-and0.01-5mg/LforCH3COO-,HCOO-,SO42-,PO43-.Thecorrelationcoefficientswere0.9989-0.9993,andthedetectionlimitswere0.122-0.989ng/mL.Therelativestandarddeviationsofdetectionresultswerelessthan2.0%(n=7).Thestandardaddtionrecoverieswere97.9%-101.7%.Themethodissimple,practical,whichcanbeusedforsimultaneousdeterminationoforganicacidsinpowerplantwater.【期刊名稱】《化學(xué)分析計量》【年(卷)，期】2015(000)004【總頁數(shù)】3頁(P78-80)【關(guān)鍵詞】離子色譜法;梯度淋洗;電廠水;有機酸;無機陰離子【作者】張勤;吳濤;劉春紅【作者單位】浙江浙能技術(shù)研究院有限公司，杭州310028;連云港核電有限公司，江蘇連云港222042;浙江浙能技術(shù)研究院有限公司，杭州I310028【正文語種】中文【中圖分類】O657.7油田水是指油田區(qū)域與地下石油、天然氣伴生在一起的水體，包括油層水和非油層水。油田水礦化度高，含有大量有機物、不溶性顆粒物等。了解和研究油田水，對于揭示地下水或儲油介質(zhì)和油氣之間的物質(zhì)、能量交換特征，以及油氣起源和演化均有重要意義［1-2］。油田水中離子型化合物的測定是經(jīng)典分析化學(xué)的主要內(nèi)容。目前對陽離子的分析已有一些快速而靈敏的分析方法，如原子吸收法、等離子體發(fā)射光譜法、X射線熒光法等［3-5］；對于陰離子的分析長期以來缺乏快速靈敏的方法，一直采用常規(guī)化學(xué)分析方法如容量法、重量法和光度法等［6-8］。經(jīng)典的化學(xué)滴定法已不能滿足油田開發(fā)的要求，目前國夕卜油田水陰陽離子的分析主要采用離子色譜法。因此采用離子色譜對油田水分析進行研究，對于油田開發(fā)具有重要意義［9］。離子色譜主要用于陰、陽離子的分離，在有機酸分析方面取得了很大進展，是目前色譜領(lǐng)域發(fā)展較快的分析技術(shù)之一［10］。采用離子色譜法測定油、氣田水中陰、陽離子已有報道，但對于油田水中有機酸和無機陰離子同時分離方面的研究國內(nèi)文獻少有報道。筆者采用離子色譜電導(dǎo)檢測器檢測［11］，通過優(yōu)化淋洗條件，同時分析了油田水中的有機酸和無機陰離子，方法測定快速，結(jié)果準確。1.1主要儀器與試劑離子色譜儀：ICS-2100型，配有RFIC在線電解淋洗液(KOH)，連續(xù)再生捕獲柱CR-TC,ASRS300自動再生抑制器及電導(dǎo)檢測器，Ds6電導(dǎo)檢測器，Chromeleon6.8色譜工作站，美國賽默飛世爾科技公司；超純水儀：Simplicity型，美國Millipore公司；F-,CH3COO-,HCOO-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,SO42-,PO43-標準儲備液：1000mg/L,上海計量測試技術(shù)科學(xué)院；實驗用水為二次去離子水，電阻率為18MQ-cm;所有進樣杯及定容器皿均經(jīng)肥皂洗滌液浸泡后以二次去離子水洗凈后使用。1.2離子色譜條件陰離子保護柱：DionexlonPacAG11-HC柱(50mmx4mm),陰離子分析柱：DionexlonPacAS11-HC柱(250mmx4mm);流動相：氫氧化鉀淋洗液發(fā)生器(EG)產(chǎn)生的氫氧化鉀淋洗液：0~9min,濃度為2mmol/L,9~18min,濃度為14mmol/L,18-23min，濃度為30mmol/L,23-27min，濃度為2mmol/L,流速為1mL/min;色譜柱溫度：30°C;檢測器：自再生抑制電導(dǎo)檢測器；進樣體積：25pLo1.3樣品處理由于油田水中存在泥漿污染物以及地層中的一些固體顆粒，這些顆粒會影響實驗效果，甚至導(dǎo)致色譜柱、抑制器失效，故在進樣測定之前樣品經(jīng)高速離心機以除去不溶性顆粒物，用0.45pm的過濾膜將樣品過濾，去除固體顆粒；油田水成分復(fù)雜，其中含有石油等大分子有機物組分，實驗過程中會影響色譜柱柱效，用C18預(yù)處理小柱處理，去除石油等大分子有機物。然后稀釋一定倍數(shù)，并定容至所需體積，待測。2.1淋洗液及淋洗方式由于F-,CH3COO-,HCOO-,Cl-均為弱保留離子，若采用高濃度OH-等度淋洗，這些組分不能實現(xiàn)很好的分離；使用低濃度的OH-等度淋洗，則分析時間變長，且峰形變差。實驗采用KOH梯度淋洗，先用低濃度的OH-分離F-,CH3COO-,HCOO-,Cl-,再使用高濃度的OH-分離強保留的離子，一次進樣可同時檢測有機酸和7種陰離子。2.2離子色譜分離圖在選擇的實驗條件下，對有機酸和7種陰離子混合標準溶液(F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-的質(zhì)量濃度為1mg/L,CH3COO-,SO42-,PO43-的質(zhì)量濃度為2mg/L,HCOO-的質(zhì)量濃度為5mg/L)進行分析，有機酸和7種陰離子在25min內(nèi)依次出峰，分離良好，峰形較佳，見圖1。2.3標準曲線與線性范圍利用7中陰離子的標準儲備溶液，配制一系列含有有機酸和7種陰離子的標準品工作溶液，按照1.2色譜條件進樣檢測。以待測離子的質(zhì)量濃度(X)為橫坐標，峰面積(Y)為縱坐標繪制標準曲線，各陰離子的標準曲線方程、線性范圍見表1。由表1可知，各待測離子的線性良好，線性相關(guān)系數(shù)為0.9989~0.9993。對標準溶液連續(xù)測定，以S/N=3計算檢出限，各組分的檢出限列于表1。2.4精密度試驗吸取一定質(zhì)量濃度的混合標準溶液，重復(fù)進樣7次，峰面積測定結(jié)果及相對標準偏差見表2。由表2可知，被測離子測定結(jié)果的相對標準偏差小于2%，說明方法的重現(xiàn)性較好。2.5樣品測定及回收試驗在選定的色譜條件下，用該方法檢測1#~3#號電廠水中的有機酸和無機陰離子，測定結(jié)果見表3，1#樣品色譜圖見圖2。由于油田水礦化度高，化學(xué)成分復(fù)雜，含有大量有機物，因此在譜圖中除了待檢測的離子外，還有其它離子的色譜峰。取1#樣品進行CH3COO-，HCOO-，Cl-，Br-，SO42-的加標回收試驗，結(jié)果見表4。由表4可以看出，樣品的加標回收率為97.9%~101.7%，說明該方法對于電廠水中的無機陰離子和有機酸的測定結(jié)果可靠。采用離子色譜法測定電廠水中無機陰離子和有機酸，以氫氧化鉀溶液對樣品進行梯度淋洗，方法精密度良好，準確度高，能滿足實驗要求。該方法具有推廣實用價值。聚光科技正式對外發(fā)布直讀光譜儀家族的最新成員：E5000A型高分辨率電弧直讀光譜儀，與E5000共用同一技術(shù)平臺，把原有2400L/mm的光柵更換為3600L/mm,增大光譜儀色散，分辨率提高了30%，光譜半高全寬達到18pm。在樣品分析過程中，能有效的避免元素間干擾，使其性能進一步提升，特別適合對Ag,B,Sn檢測有較高要求的用戶?！鞠嚓P(guān)文獻】[1]胡錦英，趙丹，王浩然，等.離子色譜法測定中原油田水中的陰離子[J].沈陽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010(3):416-419.[2]劉玲.離子色譜法在油田注水分析中的應(yīng)用[J].江漢石油科技，2005(4):21-23.陳芳，龍軍標，周金森.離子色譜在食品檢測中的應(yīng)用最新進展[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2010(4):933-935.黃麗，肖勝會.離子色譜在水質(zhì)分析中的應(yīng)用[J].化工時刊，2006(8):71-74.熊啟勇，王亞靜，呂振華，等.離子色譜在油田開發(fā)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，2003(5):60-63.陳磊，肖艷，朱紅衛(wèi)，等.離子色譜在油田水分析中的條件實驗及在石化企業(yè)中的應(yīng)用[J].河南石油，2003(6):31-33.[7]張飛龍，向廷生.離子色譜在油田中的應(yīng)用[J].山東化工，2009,(6):38-39.[8]劉鵬，胥元剛.淺析油田水離子色譜分析技術(shù)在油田開發(fā)中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013(20):142-146.[9]El-SaidM,RamziM,Abdel-MoghnyT.Analysisofoilfieldwatersbyionchromatographytodeterminethecompositionofscaledep